JP7201170B2 - タオルペーパー - Google Patents
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Description
まず、使用済みのタオルペーパーをそのままトイレに流す或いは古紙処理によるリサイクルに回そうとした場合、タオルペーパーが備えている湿潤紙力に起因して水中でのほぐれ性能が悪く、結局、そのままトイレに流す或いは古紙処理によるリサイクルに回すことができないという問題があった。
これに対しては、湿潤紙力増強剤の量を減らして湿潤紙力をある程度犠牲にすることも考えられるが、それではタオルペーパー本来の機能が低下してしまうことになる。
又、湿潤紙力増強剤等の複数の薬品が添加されているため、化学物質過敏症のユーザーは使用することができないという問題もあった。
尚、上記パルプ3には、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP:Nadelholz Bleached Kraft Pulp)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP:Nadelholz Unbleached Kraft Pulp)、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP:Laubholz Bleached Kraft Pulp)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP:Laubholz Unbleached Kraft Pulp)があり、これら4種類のパルプの何れかを単独で使用する場合、任意の組み合わせで混合させて使用する場合がある。
上記パルパー1に投入されたパルプ3は撹拌機5によって撹拌される。撹拌されたパルプ3は叩解機7に投入される。叩解機7に投入されたパルプ3はそこで叩解される。
尚、上記セルロースナノファイバー17の原料としてのパルプも上記パルプ3と同様に、4種類のパルプの何れかを単独で原料として使用する場合、任意の組み合わせで混合されたものを原料として使用する場合がある。
尚、対象とした紙33は、パルプ3として針葉樹未晒クラフトパルプと広葉樹晒クラフトパルプを混合したものを使用し、そこに針葉樹未晒クラフトパルプを原料とするセルロースナノファイバー17を添加したものである。
又、図5中「▲」は乾燥引張強さを示し、「●」は湿潤引張強さを示している。図5に示すように、対パルプ添加率が0.5~5.0wt%の範囲でセルロースナノファイバー17を添加した場合に、乾燥引張強さ及び湿潤引張強さ共に増大しており、特に、湿潤引張強さに関しては乾燥引張強さ以上の強度変化を示している。
尚、対象とした紙33は、図5の場合と同様、パルプ3として針葉樹未晒クラフトパルプと広葉樹晒クラフトパルプを混合させたものを使用し、そこに針葉樹未晒クラフトパルプを原料とするセルロースナノファイバー17を添加したものである。
図6から明らかなように、微粒化処理回数の増加に伴ってブランクからの湿潤引張強さの変化も増大するが、ある微粒化処理回数(図6に示す場合は7回)を超えると逆にブランクからの湿潤引張強さの変化が低下している。
本実施の形態の場合にはこの点に着目して、微粒化処理回数と相関関係のあるセルロースナノファイバー17の濃度2%(w/v)の水分散液における粘度(ブルックフィールド社粘度計、60rpm、25℃、60sec)に関して所定の範囲を設定している。
本実施の形態の場合にはこの点に着目して、セルロースナノファイバーの濃度2%(w/v)の水分散液における粘度を100~10,000(mPa・s)、好ましくは、300~5,000(mPa・s)、最も好ましくは、1,500~5,000(mPa・s)としている。
図11は、本実施の形態による試作紙33と市販のタオルペーパー(比較例A乃至F)に関して、湿潤引張強さ(N/m)を対比して示すグラフである。図11中黒塗り棒グラフは縦方向の湿潤引張強さであり、斜線棒グラフは横方向の湿潤引張強さである。本実施の形態による試作紙33は全ての市販のタオルペーパー(比較例A乃至F)に対して高い湿潤引張強さを示している。つまり、従来のように、湿潤紙力増強剤等の薬品を使用することなく所望の湿潤紙力を得ることができている。
因みに、ほぐれやすさが100秒以下であればトイレットペーパーのJIS基準(JIS P4501)を満たすことになり、そのままトイレに流すことが可能となり、且つ、古紙処理によるリサイクルに回すことが可能となる。
尚、JIS P4501は、300mlの水中でマグネチックスターラーの回転子を600rpmで回転させておき、114mm角のトイレットペーパーを投入したとき、一旦回転子の回転数が低下した後に540rpmまで回復するまでの時間を測定するものである。
まず、湿潤紙力増強剤等の薬品を使用することなく必要な湿潤紙力を得ることができ、且つ、トイレにそのまま流す或いは古紙処理によるリサイクルに回すことを可能にするほぐれ性能をも得ることができる。これは、パルプ3にセルロースナノファイバーを含有させたからである。
特に、対パルプ添加率を0.5~5.0wt%、さらには、0.5~1.5wt%とし、且つ、濃度2%(w/v)の水分散液における粘度を、100~10,000(mPa・s)、さらには、300~3,000(mPa・s)、さらには、1,500~2,500(mPa・s)とすることにより、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、湿潤紙力増強剤等の薬品を何等使用することなく製造しているので、化学物質過敏症のユーザーも使用することができる。
又、湿潤紙力増強剤等の薬品を何等使用することなく製造しているので、そのままトイレに流しても下水処理に負担を掛けることはない。又、古紙処理によるリサイクルに回した場合にも処理に負担を掛けることはない。
図17(a)は化学的解繊によるセルロースナノファイバー17、具体的には、第一工業製薬株式会社製のレオクリスタ(登録商標)を添加した場合の紙33の顕微鏡写真を示しており、図17(b)はその一部をさらに拡大したものである。図17に示すように、パルプ3の繊維3a相互の隙間にセルロースナノファイバー17が凝集して膜状に入り込んだ状態になっている。これは、図3に示した機械的解繊により製造されたセルロースナノファイバー17を使用した場合と同等の状態を得ることができている。
よって、前記一実施の形態の場合と同等の効果が期待できる。
まず、前記一実施の形態の場合には機械的解繊を株式会社スギノマシン製の湿式微粒化装置により行ったがそれに限定されるものではなく、様々な種類の機械的解繊が考えられる。
又、前記その他の実施の形態の場合には、化学的解繊により得られたセルロースナノファイバーとして、第一工業製薬株式会社製のレオクリスタ(登録商標)を使用した例を挙げて説明しているが、その他の化学的解繊により製造されたセルロースナノファイバーを使用することも考えられる。
又、前記一実施の形態、その他の実施の形態の場合にはタオルペーパーを例に挙げて説明したが紙の用途はそれに限定されるものではない。
その他、図示した構成はあくまで一例である。
3a パルプ繊維
17 セルロースナノファイバー
33 セルロースナノファイバーを含んだ紙
Claims (1)
- パルプとセルロースナノファイバーのみからなり、
上記セルロースナノファイバーは紙層形成前に予め上記パルプに添加されるものであり、
上記セルロースナノファイバーの対パルプ添加率を0.5~1.5wt%とし、
上記セルロースナノファイバーの濃度2%(w/v)の水分散液における粘度(ブルックフィールド社粘度計、60rpm、25℃、60sec)を1,500~2,500(mPa・s)としたことを特徴とするタオルペーパー。
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